西門子CPU313C-2DP

【資料簡介】

西門子CPU313C-2DP 西門子CPU313C-2DP 西門子CPU313C-2DP

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1．PROFIBUS的協議結構

PROFIBUS協議結構是根據ISO7498，以OSI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口。第3到7層未加描述。用戶接口規定了用戶及以及不同設備可調用的應用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。PROFIBUS-FMS定義了第1、2、7層，應用層包括現場總線信息規范（FMS）和低層接口（LLI）。FMS包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強的通信服務；LLI協調不同的通信關系并提供不依賴設備的第2層訪問接口。PROFIBUS-PA的數據傳輸采用擴展的PROFIBUS-DP協議。另外，PA還描述了現場設備行為的PA行規。根據IEC1157-2，PA的傳輸技術可確保其本質性，而且可通過總線給現場設備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網絡。

    2．PROFIBUS的傳輸技術

PROFIBUS提供了三種數據傳輸型式：RS-485傳輸、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸。
 

   （1) RS-485傳輸技術

    RS-485傳輸是PROFIBUSzui常用的一種傳輸技術，通常稱之為H2。RS-485傳輸技術用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS。

    RS-485傳輸技術基本特征是：網絡拓撲為線性總線，兩端有有源的總線終端電阻；傳輸速率為9.6kbps~12Mbps；介質為屏蔽雙電纜，也可取消屏蔽，取決于條件；不帶中繼時每分段可連接32個站，帶中繼時可多到127個站。

    RS-485傳輸設備安裝要點：全部設備均與總線連接；每個分段上zui多可接32個站（主站或從站）；每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操作運行不發生誤差；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯的中繼器一般不超過4個；傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps，一旦設備投入運行，全部設備均需選用同一傳輸速率。電纜zui大長度取決于傳輸速率。

采用RS-485傳輸技術的PROFIBUS網絡使用9針D型插頭。當連接各站時，應確保數據線不要擰，在高電磁發射下運行應使用帶屏蔽的電纜，屏蔽可電磁兼容性（EMC）。如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應在兩端與保護接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復蓋，以保持良好的傳導性。
 

（2）IEC1157-2傳輸技術

IEC1l57-2的傳輸技術用于PROFIBUS-PA，能化工和石油化工業的要求。它可保持其本質性，并通過總線對現場設備供電。IEC1157-2是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳輸，通常稱為H1。
 

    （3）光纖傳輸技術

    PROFIBUS在電磁很大的下應用時，可使用光纖導體，以高速傳輸的距離。可使用兩種光纖導體：一種是價格低廉的塑料纖維導體，供距離小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導體，供距離小于1km情況下使用。許多廠商提供總線插頭可將RS-485轉換成光纖導體或將光纖導體轉換成RS-485。
 

    3. PROFIBUS總線存取控制技術

    PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一樣的總線存取控制技術，它是通過OSI參考模型第2層（數據鏈路層）來實現的，它包括保證數據可靠性技術及傳輸協議和報文處理。在PROFIBUS中，第2層稱之為現場總線數據鏈路層（FDL，Fieldbus Data link）。介質存取控制（M A C，   Medium Access Control）具體控制數據傳輸的程序，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發送數據。PROFIBUS協議的設計要介質存取控制的兩個基本要求：
 

1）在復雜的自動化（主站）間的通信，必須保證在確切限定的時間間隔中，任何一個站點要有足夠的時間來完成通信任務。
 

2）在復雜的程序控制器和簡單的I/O設備（從站）間通信，應盡可能快速又簡單地完成數據的實時傳輸。

因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送，主站與從站之間采用主從。令牌傳遞程序保證每個主站在一個確切規定的時間內總線存取權（令牌），令牌在所有主站中循環一周的zui長時間是事先規定的。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進行。主站總線存取令牌時可依照主-從通信關系表與所有從站通信，向從站發送或讀取信息，也可依照主-主通信關系表與所有主站通信。所以可能有3種配置：純主-從、純主-主和混合。

    在總線初建時，主站介質存取控制MAC的任務是制定總線上的站點分配并建立邏輯環。在總線運行期間，斷電或損壞的主站必須從環中排除，新上電的主站必須加入邏輯環。

    第2層的另一重要工作任務是保證數據的高度完整性。PROFIBUS在第2層按照非連接的操作，除提供點對點邏輯數據傳輸外，還提供多點通信，包括廣播和選擇廣播功能。
 

    4．PROFIBUS-DP基本功能

PROFIBUS-DP用于現場設備級的高速數據傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發送輸出信息。總線循環時間必須要比主站（PLC）程序循環時間短。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化設備所需的非周期性通信以進行組態、診斷和處理。